СТРУКТУРА І МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТОВСТИХ МЕТАЛЕВИХ КОНДЕНСАТІВ, ЗМІЦНЕНИХ ДИСПЕРСНИМИ ЧАСТИНКАМИ РІЗНОГО ТИПУ
І. Структура і границя плинності дисперснозміцнених товстих металевих конденсатів

Анотація

Досліджено структуру і границю плинності дисперснозміцнених конденсатів товщиною 0,8–2,0 мм, отриманих електронно-променевим випаровуванням з подальшою   конденсацією парової фази на металеві підкладки. Як матричні матеріали були використані Fe, Ni, Cu, W, як зміцнювальні фази — ZrO₂, Al₂O₃, NbC, TiC, TiB₂, ZrB₂  тугоплавкі сполуки. Двофазні конденсати у вигляді пластин розміром 120 мм × 200 мм × (0,8–2,0) мм із змінною кількістю дисперсних зміцнювальних частинок уздовж зразків були отримані шляхом одночасного випаровування обраного металу і тугоплавкої сполуки з двох незалежних водоохолоджуваних мідних тиглів з наступною конденса­цією парової суміші на плоскі сталеві і ніобієві підкладки. Вихідними металевими  матеріалами слугували зливки Fe, Ni, Cu, W діаметром 69 мм і висотою 160–200 мм, отримані електронно-променевим переплавом армко-заліза, нікелю НП-0, міді марки М0 і пресованих штабіків технічно чистого порошку вольфраму, а також  спечені пресовані штабіки технічно чистих тугоплавких сполук (ZrO₂ + 5% CaO), Al₂O₃, NbC, TiC, TiB₂, ZrB₂ діаметром 48 мм і висотою 60 мм. Температура сталевої підкладки складала 600 °С для заліза, 650, 850 і 1100 °С ¾ нікелю, 750 ºС ¾ для міді, температура ніобієвої підкладки складала 1200, 1400 і 1600 °С для вольфраму і підтримувалась безперервним електронно-променевим нагрівом у скануючому режимі. Вибір темпера­тур підкладок був обумовлений метою формування металевих матриць з оптимальни­ми   механічними властивостями і структурою. Вакуум — (1,33 · 10^–2)–(6,66 · 10^–3) Па. На підкладки, для відокремлення від них конденсату, попередньо був осаджений тонкий підшарок стабілізованого діоксиду цирконію. Обрані тугоплавкі сполуки відрізняються своїми фізико-хімічними властивостями і характером взаємодії з металевими матрицями. Введення до металевої основи дисперсних частинок різного типу і в різній кількості справляє істотний вплив на подрібнення структури дисперснозміцнених конденсатів. Показано, що рівень міцності композитів залежить від об’єм­ного вмісту зміцнювальної фази, дисперсності її частинок, а також  від  дислокаційної структури, яка формується в процесі пластичної деформації. Тип дисперсоїда впливає на  швид­кість формування дислокаційної структури в двофазних композитах з урахуванням ступеня змочуваності зміцнювальних частинок матричною основою.